交換機(jī)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

./交換機(jī)實(shí)驗(yàn)=2\*ROMANII實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫庹莆窄h(huán)路對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的影響,掌握環(huán)路的自檢測(cè)的配置；理解路由的原理,掌握三層交換設(shè)備路由的配置方法掌握DHCP的原理以及其配置方法實(shí)驗(yàn)步驟配置交換機(jī)的IP地址,及基本的線路連接等；實(shí)驗(yàn)1：=1\*GB3①．用獨(dú)立網(wǎng)線連接同一臺(tái)交換機(jī)的任意兩個(gè)端口時(shí)期形成自環(huán)=2\*GB3②.對(duì)交換機(jī)的兩個(gè)端口進(jìn)行配置,開啟所有端口的環(huán)路檢測(cè)功能、設(shè)置檢測(cè)周期等屬性實(shí)驗(yàn)2：=1\*GB3①．按圖1方式對(duì)三層交換機(jī)的VLAN、端口進(jìn)行配置=2\*GB3②.在交換機(jī)中分別對(duì)VLAN的IP地址進(jìn)行配置=3\*GB3③.啟動(dòng)三層交換機(jī)的IP路由=4\*GB3④.設(shè)置PC-A、PC-B的IP地址,分別將它們的網(wǎng)關(guān)設(shè)置為所屬三層交換機(jī)VLAN的IP地址=5\*GB3⑤.通過(guò)Ping驗(yàn)證主機(jī)A、B之間的互通狀況實(shí)驗(yàn)3：三層交換機(jī)作為DHCP服務(wù)器,兩臺(tái)PC-A和PC-B,分別從交換機(jī)上獲取IP地址。PC-C手動(dòng)配置IP地址。=1\*GB3①．按圖2方式建立主機(jī)A、B、C與三層交換機(jī)間的連接,配置交換機(jī)的IP地址=2\*GB3②.配置三層交換機(jī)的DHCP地址池屬性=3\*GB3③.啟動(dòng)DHCP服務(wù)=4\*GB3④.〔1查看主機(jī)A、B能否正確的獲取到給定圍IP地址,通過(guò)Ping查看網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)之間的互通情況；〔2拔掉主機(jī)B的網(wǎng)線,將主機(jī)C的IP地址設(shè)置為主機(jī)B所獲取的到的IP地址,然后再插上B機(jī)網(wǎng)線,查看其是否能獲取到不同的IP地址；〔3分別重啟主機(jī)A、B及交換機(jī),查看A、B獲取到的IP地址是否和前一次相同。圖1.三層路由連接圖圖2.DHCP連接圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)1：環(huán)路測(cè)試 交換機(jī)出現(xiàn)環(huán)路的自檢測(cè)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)2：路由配置：主機(jī)A連接交換機(jī)端口2,劃分為vlan10,端口IP地址為192.168.1.1。主機(jī)IP地址192.168.1.23；主機(jī)B連接交換機(jī)端口10,劃分為vlan20,端口IP地址為192.168.2.1。主機(jī)IP地址192.168.2.27；在未設(shè)置IProuting之前主機(jī)A、B分屬于不同網(wǎng)段,因此它們不能互通,設(shè)置后通過(guò)路由則可相互聯(lián)通：實(shí)驗(yàn)三：DHCP配置和驗(yàn)證：主機(jī)A、B、C分別連接到交換機(jī)的端口2,端口18和端口10上。其中主機(jī)A、B的IP地址自動(dòng)獲取,主機(jī)C的IP地址則手動(dòng)配置。主機(jī)A通過(guò)DHCP獲取的IP地址〔192.168.1.211主機(jī)B通過(guò)DHCO獲取到的IP地址〔192.168.1.210測(cè)試主機(jī)A與主機(jī)C的互通性〔可連通測(cè)試主機(jī)B與主機(jī)A、C之間的互通性〔可連通當(dāng)主機(jī)C配置為主機(jī)B獲取到的IP地址是會(huì)產(chǎn)生IP地址沖突的錯(cuò)誤提示：配置的主機(jī)C的IP地址與主機(jī)B的IP地址相沖突主機(jī)B網(wǎng)線重新連接后獲取到的新的IP地址交換機(jī)重新啟動(dòng)后A、B主機(jī)自動(dòng)獲取到的IP地址信息：主機(jī)A自動(dòng)獲取的IP地址主機(jī)B自動(dòng)獲取的IP地址DHCP可分配IP地址池IP數(shù)目小于申請(qǐng)的主機(jī)數(shù)目時(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證情況：〔可分配的IP地址為192.168.1.210—192.168.1.212,此時(shí)連接主機(jī)A、B、C、D。主機(jī)D自動(dòng)獲取IP地址的結(jié)果實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 環(huán)路問(wèn)題：分為第二層環(huán)路和第三層環(huán)路,所有環(huán)路的形是由于目的路徑不明確導(dǎo)致混亂而造成的。例如第二層,一個(gè)廣播信息經(jīng)過(guò)兩個(gè)交換機(jī)的時(shí)候會(huì)不斷惡性循環(huán)的產(chǎn)生廣播造成環(huán)路,而第三層環(huán)路則是原路由意外不能工作,造成路由通告錯(cuò)誤,形成一個(gè)惡性循環(huán)。傳統(tǒng)的二層預(yù)防技術(shù)主要有STP<Spanningtree>來(lái)預(yù)防,STP在不斷的修改和更新中,產(chǎn)生了諸如STP/RSTP/MSTP等多個(gè)版本,大家可根據(jù)各自的組網(wǎng)規(guī)劃來(lái)選擇應(yīng)用,但是STP的配置復(fù)雜度,以及協(xié)議本身的開銷通常都是網(wǎng)絡(luò)管理人員比較頭痛的事情。解決因環(huán)路〔自環(huán)或外環(huán)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成的影響,能夠提高網(wǎng)絡(luò)的自檢錯(cuò)性、容錯(cuò)性和健壯性。環(huán)路檢測(cè)的過(guò)稱為：對(duì)交換機(jī)的每個(gè)端口周期性的發(fā)送回路檢測(cè)〔Loopback-detection數(shù)據(jù)包；交換機(jī)查看端口收到包的CPUMAC字段,如果其中存的是本交換機(jī)的MAC,則本交換機(jī)的某些端口形成環(huán)路,否則將其丟棄,出現(xiàn)環(huán)路后,交換機(jī)會(huì)關(guān)閉端口號(hào)較大的端口以消除環(huán)路。圖1中反映了在交換機(jī)開啟所有端口的環(huán)路檢測(cè)功能后每隔30秒檢測(cè)到的信息以及對(duì)端口的關(guān)閉等操作信息。三層路由意義和工作過(guò)程：實(shí)現(xiàn)不同VLAN間主機(jī)的通信,通過(guò)配置VLAN能夠有效地控制廣播域的大小。在同一VLAN的主機(jī)間的通信不需要經(jīng)過(guò)交換機(jī)的路由處理可直接到達(dá)目的主機(jī),當(dāng)不同VLAN間通訊時(shí),數(shù)據(jù)包先轉(zhuǎn)發(fā)至路由器,由路由器查詢其路由轉(zhuǎn)發(fā)表選擇正確的端口間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到目的VLAN的交換機(jī),再由目的VLAN交換機(jī)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至目的主機(jī)。其中扮演主要角色的即為交換機(jī)的路由功能,如果沒(méi)有設(shè)置相關(guān)屬性則不同VLAN間不能通訊。因此在圖3的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)功能實(shí)現(xiàn)了分別位于VLAN10和VLAN20中主機(jī)A、B之間的通信,在未配置IPRouting之前VLAN10和VLAN20分屬不同網(wǎng)段〔A、B也屬于不同網(wǎng)段,因此不能實(shí)現(xiàn)通信,配置之后路由器〔三層交換設(shè)備可通過(guò)部路由轉(zhuǎn)發(fā)表實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和通信。DHCP工作過(guò)程與實(shí)驗(yàn)分析：即動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議〔DynamicHostConfigurationProtocol,是一個(gè)局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,使用UDP協(xié)議工作,主要有兩個(gè)用途：給部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動(dòng)分配IP地址,是使部網(wǎng)絡(luò)管理員能夠集中管理〔從中心結(jié)點(diǎn)監(jiān)控和自動(dòng)分配IP網(wǎng)絡(luò)地址的通信協(xié)議。當(dāng)某臺(tái)計(jì)算機(jī)移到網(wǎng)絡(luò)中的其它位置時(shí),能自動(dòng)收到新的IP地址。DHCP服務(wù)器從地址池中為客戶端選擇并分配IP地址及其他相關(guān)參數(shù)當(dāng)作為DHCP服務(wù)器的設(shè)備收到客戶端發(fā)來(lái)的DHCP請(qǐng)求時(shí),將從地址池中挑選一個(gè)空閑的IP地址。DHCP工作過(guò)程：當(dāng)DHCP客戶端第一次登錄網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,也就是客戶發(fā)現(xiàn)本機(jī)上沒(méi)有任何IP數(shù)據(jù)設(shè)定,它會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出一個(gè)DHCPDISCOVER封包<廣播包>。因?yàn)榭蛻舳诉€不知道自己屬于哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò),所以封包的來(lái)源地址會(huì)為0.0.0.0,而目的地址則為255.255.255.255,然后再附上DHCPdiscover的信息,向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣播。如果都沒(méi)有得到DHCP服務(wù)器的響應(yīng),客戶端則會(huì)顯示錯(cuò)誤信息,宣告DHCPdiscover的失敗。之后,基于使用者的選擇,系統(tǒng)會(huì)繼續(xù)在5分鐘之后再重復(fù)一次DHCPdiscover的過(guò)程。當(dāng)DHCP服務(wù)器監(jiān)聽到客戶端發(fā)出的DHCPdiscover廣播后,它會(huì)從那些還沒(méi)有租出的地址圍,選擇最前面的空置IP,連同其它TCP/IP設(shè)定,響應(yīng)給客戶端一個(gè)DHCPOFFER封包。由于客戶端在開始的時(shí)候還沒(méi)有IP地址,所以在其DHCPdiscover封包會(huì)帶有其MAC地址信息,并且有一個(gè)XID編號(hào)來(lái)辨別該封包,DHCP服務(wù)器響應(yīng)的DHCPoffer封包則會(huì)根據(jù)這些資料傳遞給要求租約的客戶。根據(jù)服務(wù)器端的設(shè)定,DHCPoffer封包會(huì)包含一個(gè)租約期限的信息。如果客戶端收到網(wǎng)絡(luò)上多臺(tái)DHCP服務(wù)器的響應(yīng),只會(huì)挑選其中一個(gè)DHCPoffer而已〔通常是最先抵達(dá)的那個(gè),并且會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)DHCPrequest廣播封包,告訴所有DHCP服務(wù)器它將指定接受哪一臺(tái)服務(wù)器提供的IP地址。同時(shí),客戶端還會(huì)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)ARP封包,查詢網(wǎng)絡(luò)上面有沒(méi)有其它機(jī)器使用該IP地址；如果發(fā)現(xiàn)該IP已經(jīng)被占用,客戶端則會(huì)送出一個(gè)DHCPDECLINE封包給DHCP服務(wù)器,拒絕接受其DHCPoffer,并重新發(fā)送DHCPdiscover信息。事實(shí)上,并不是所有DHCP客戶端都會(huì)無(wú)條件接受DHCP服務(wù)器的offer,尤其這些主機(jī)安裝有其它TCP/IP相關(guān)的客戶軟件?？蛻舳艘部梢杂肈HCPrequest向服務(wù)器提出DHCP選擇,而這些選擇會(huì)以不同的填寫在DHCPOptionField里面。當(dāng)DHCP服務(wù)器接收到客戶端的DHCPrequest之后,會(huì)向客戶端發(fā)出一個(gè)DHCPACK響應(yīng),以確認(rèn)IP租約的正式生效,標(biāo)志著一次DHCP的工作過(guò)程完成。圖4—6反映了主機(jī)A、B通過(guò)自動(dòng)獲取IP地址方式由三層交換機(jī)動(dòng)態(tài)分配IP后,各自得到的IP地址,由于A、B、C連接與同一臺(tái)交換設(shè)備上,由沒(méi)有VLAN劃分等因素,所以它們之間不論是自動(dòng)獲取IP地址還是手動(dòng)配置IP地址〔不沖突的前提下都能相互連通。當(dāng)為主機(jī)C配置成已得到自動(dòng)分配IP地址的主機(jī)B的IP地址時(shí),自然會(huì)出現(xiàn)IP地址沖突的出錯(cuò)信息提示。當(dāng)B網(wǎng)線重新時(shí),相當(dāng)于重新加入的客戶端,交換機(jī)會(huì)從地址池中順序選擇下一個(gè)